Przejdź do głównej treści

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Linie badawcze

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Kontakt w sprawie linii

dr hab. Tomasz Wróbel
tel.: 12 664 41 07
e-mail: tomek.wrobel@uj.edu.pl

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Parametry linii CIRI

Źródłem promieniowania w zakresie podczerwieni jest pole magnesu zakrzywiającego (BMR od ang. Bending Magnet Radiation) oraz brzeg pola przy wejściu do magnesu (ER od ang. Edge radiation). Przykładowy rozkład intensywności promieniowania podczerwonego dla dwóch długości fali – w zakresie średniej (10 µm, czyli 1000 cm-1) i dalekiej podczerwieni (200 µm, czyli 50 cm-1) przedstawiono na rysunku 1B. Dwa poziome paski z dwoma maksimami pochodzą od BMR (10 µm). Charakterystyczne pierścienie z wysoką intensywnością to ER. W tym przypadku źródłem jest interferencja promieniowania podczerwonego, które emituje elektron. Znajduje się on w dwóch polach magnetycznych, czyli na początku i końcu sekcji prostej. W przypadku liczby falowej 50 cm-1 źródłem intensywności promieniowania jest ER, w przypadku drugiej z przykładowych długości fali (1000 cm-1) na intensywność wpływają zarówno BMR jak i ER.

Płaskie lustro M1 przedstawione schematycznie na rysunku 1B będzie posiadać 2 mm szczelinę w pozycji 0, o układzie horyzontalnym. Celem modyfikacji jest przepuszczenie wysokoenergetycznego promieniowania X do odpowiedniego absorbera. Pozwoli to na ochronę lustra M1 przed zniszczeniem przez promieniowanie o bardzo wysokiej energii.

Za komorą VK1 będzie znajdować się układ pięciu kolejnych luster M2 – M6 (schemat na rysunku 1A). Promieniowanie podczerwone odbite pod odpowiednim kątem przez lustro M1 kierowane będzie na układ. Dostosowana krzywizna pięciu luster i odbicie promieniowania pod odpowiednim kątem pozwoli na korekcję aberracji chromatycznych, a następnie pokierowanie wiązki ku wyjściu z pierścienia akumulacyjnego i linii końcowych. Na zamieszczonym schemacie przedstawiono dodatkowy element układu – diamentowe okienko próżniowe (CVD od ang. Diamond Vacuum Window) umiejscowione pomiędzy lustrami M4 i M5, czyli w obszarze pierwszego skupienia wiązki promieniowania podczerwonego.

Wokół układu aż do okienka CVD będzie utrzymywana wysoka próżnia o parametrach wspólnych z próżnią w pierścieniu akumulacyjnym. W kolejnym etapie, czyli za elementem CVD, wiązka będzie przesyłana w otoczeniu niskiej próżni. Stacje robocze będą znajdować się około 5 m od ostatniego lustra M6. Rozkład całkowitej intensywność wiązki promieniowania podczerwonego w tym miejscu przedstawiono na rysunku 1C. Plany budowanej linii badawczej CIRI zakładają, że wiązka będzie doprowadzana do czterech stacji końcowych dzięki zastosowaniu rozdzielaczy wiązki (ang. Beam Splitter).

Układ optyczny zaprojektowany w ten sposób pozwoli na otrzymanie promieniowania o szerokim zakresie spektralnym (od bliskiej do dalekiej podczerwieni), które będzie się charakteryzować bardzo dużą intensywnością oraz wysokim stopniem korekcji aberracji chromatycznych.

Rysunek 1. Schemat układu optycznego z lustrami M1 do M6 do ekstrakcji promieniowania podczerwonego dla linii SOLAIR (A), przekroje wiązki za lustrem M1 (B) oraz za lustrem M6 (C).

 

Rysunek 1. Schemat układu optycznego z lustrami M1 do M6 do ekstrakcji promieniowania podczerwonego dla linii CIRI (A), przekroje wiązki za lustrem M1 (B) oraz za lustrem M6 (C).

Podsumowanie parametrów linii

Źródło: magnes zakrzywiający
Zakres energii fotonów: 500 meV – 12,5 meV (4000 cm-1 – 100 cm-1)
Polaryzacja promieniowania: liniowa, kołowa
Stanowiska badawcze: IR z FPA oraz AFM-IR-sSNOM
Techniki badawcze: mikroskopia i obrazowanie IR (również z detektorem FPA), obrazowanie AFM-IR-sSNOM identyfikujące skład chemiczny materiałów o różnym pochodzeniu od skali nanometrycznej do rzędu centymetrów.